基于δ13C自然丰度技术追踪马铃薯农田C4覆盖作物残留物的耕作历史研究

本研究通过δ13C自然丰度技术，成功量化了马铃薯农田中C4覆盖作物残留物的动态变化。研究人员利用高粱苏丹草（SS）与C3作物的对比实验，发现SS覆盖使土壤δ13C值显著富集（-27.4‰ ± 0.38‰），为农业碳循环研究提供了创新方法，对优化覆盖作物管理和土壤碳 sequestration 具有重要意义。

　　

通过分析马铃薯农场的耕作历史，研究发现近期引入的C4覆盖作物（如高粱苏丹草，Sorghum sudangrass，SS）为利用δ¹³C自然丰度技术追踪其残留物提供了原位研究机会。2019至2022年间，在爱德华王子岛马铃薯农田的15对SS与C3作物对照区采集了土壤（0–15 cm）样本。结果显示：C3作物下的土壤δ¹³C值高度一致（-27.7‰ ± 0.26‰），而SS覆盖作物（地上部生物量δ¹³C为-12.8‰）显著富集了土壤δ¹³C值（-27.4‰ ± 0.38‰）。该研究验证了δ¹³C技术可用于量化C4覆盖作物残留物在农田土壤中的动态变化，为农业碳管理和可持续耕作提供了科学依据。